Morfologische kaart

Week 6

Morfologische kaart

Als hulpmiddel om keuzes te maken of verantwoorden, werd deze morfologische kaart gemaakt:

Uitleg

De kaart dient van boven naar onder gelezen te worden, aangezien sommige opties gebaseerd zijn op erbovenliggende keuzes. In de uitleg die volgt, wordt de kaart als checklist gebruikt, met als belangrijkste af te toetsen eigenschap bij elke mogelijkheid: nauwkeurigheid. De kaart kan ook gezien worden als een overzicht van welke mogelijkheden overwogen werden, dus hoeft het niet te verbazen dat veel van de eerdere posts kort en bondig terug zullen keren.

Aan het begin van het uitsnijdingsmodel staat de methode, die opgesplitst werd in uitdrukken, uittekenen en uitsnijden. Uittekenen kan al meteen geschrapt worden wegens niet nauwkeurig genoeg. Daarbij komt nog eens dat het systeem om dit toch te doen te complex is om zonder besturingssysteem te doen. Dit probleem geldt ook voor het rechtstreeks uitsnijden van de vorm. Blijft dus alleen nog uitdrukken (eigenlijk een kras maken) over. Deze methode maakt eerst een kras, die dan kan gebruikt worden om met een schaar te volgen en uit te knippen.

Verderbouwend op de uitdrukkingsmethode zijn (toevallig in chronologische volgorde) een aantal prototypes uitgedacht. Het eerste stelt een model voor waarbij twee cirkelmessen - die de twee verschillende diameters voorstellen - op een as zit, die zelf in één punt vastgemaakt is. Dat wil zeggen, het punt waar de as aan dit punt vastgemaakt is, werkt als een kogelscharnier. De belangrijkste reden waarom dit niet kon goedgekeurd worden, is dat wanneer er een hoekverschuiving van de as (tussen de twee cirkels van de top en bodem van het stuk) plaatsvindt, de te volgen curve geen gewone boog vormt, wat echter de grootste beperking is van een enkel punt.

Het volgende model verloor dan weer de nauwkeurigheid, waar nauwkeurigheid moest gecreëerd worden. Door teveel vrijheid aan de assen te geven, kon evengoed met de hand gerold worden, in de plaats van heel de constructie te gebruiken.

Daarom wordt het laatste model in de rij ook met de hand  bediend. Door druk te zetten op de verbindingsas en geleidelijk aan te rollen, komt zo een kras in de plaat, die de vorm van het uit te snijden stuk plaat tekent.

Verder uitgewerkt, rekening houdende met de parameters, zijn weer een aantal opties bedacht:

• Een as met schroefdraaduiteinden om de hoogte in te stellen leek ideaal qua materiaalbesparing, maar er treden teveel gevaren op, waaronder het verdraaien van de twee cirkels t.o.v. elkaar.
• Aangezien een hoekverschuiving van een bepaald aantal graden overeenkomt met een verschuiving in één richting (in mm), zou een loodrechte as even goed kunnen dienen als vervanging van een schuine as. Dit is echter niet nauwkeurig (af te meten) en om te rollen is het zeker niet aan te raden.
• Het is ook mogelijk om voor iedere combinatie van hoeken en hoogtes kalibers te maken, maar dat levert wel 16 stukken op.
• Om het aantal stuks te verminderen, waren instelbare hoeken en hoogtes interessant geweest - zo wordt het aantal stuks teruggebracht naar zes, maar de hoekstukken zijn niet (nauwkeurig) zelf te produceren of aan te kopen.
• Een tussenoplossing is de volgende: enkel de hoogtes instelbaar maken zodat er (maar) 12 stuks nodig zijn. Of dit ook een nauwkeurige oplossing is, valt nog af te wachten.

Wat de cirkelmessen betreft, wordt nog getwijfeld om ofwel online messen aan te kopen of zelf stalen cirkels te slijpen (en daarna te bewerken zodat de as erin past). Tot nu toe lijkt het aanbod op internet het kiezen voor de laatste optie te bevorderen.

Het gedeelte waarin de blindklinknagels horen te zitten, 'de overlap', moet ook uitgesneden worden op een nauwkeurige manier. Daarom kan het er niet gewoon bijgetekend worden. Als er echter enkele groeven gemaakt worden in de messen, zijn ook meteen de begin- en eindpunten + de overlap aangeduid op de plaat.

De prototypes voor het rollen/plooien van de plaat zijn: de cilindrische rollen met verstelbare bovenste rol (zeer moeilijk in te stellen en zeker niet nauwkeurig), de conische rollen (niet nauwkeurig genoeg) of het (half-)handmatig plooien van een plaat rond een model met de beoogde vorm.

Op het laatste model werd verder gewerkt: de parameters kunnen met dezelfde tools als degene die bij het uitsnijden gebruikt werden ingesteld worden, behalve de grote en kleine diameter. Deze staan in een patroon van gaatjes aangeduid op de bodemplaat en de bovenplaat. Hierin worden staafjes gestoken die net tegen de randen van de cirkels liggen en zo de gewenste vorm creëren om de aluminium uitsnijding over te plooien.

De makkelijkste optie was natuurlijk met de hand rond het model vouwen, maar de nauwkeurigheid liet dat niet toe. Een eerste idee was om gelijkmatig te vouwen, vast te klemmen, vouwen, vast te klemmen, enz. Dit is eenvoudig te doen op de bodem, maar bovenaan zou de (cirkel-) plaat verbreed moeten worden om de klemmen te kunnen aan bevestigen, wat dan weer het plooien niet meer mogelijk maakt of in de weg zit. Het feit dat het ook maar een gedeeltelijke klemming was, hielp om het volgende idee te bedenken: extra staafjes gebruiken om in de cirkel die zich net buiten de andere cirkel (degene die al gebruikt wordt door de eerste serie staafjes) bevindt te steken nadat er een stukje geplooid wordt.

Ten slotte de bevestiging van de blindklinknagels: dit staat niet op de morfologische kaart omdat er maar één goede optie te vinden is, namelijk het gebruik van een aantal kalibers met gaatjes in. Die dienen om de boor voor de nagelgaten in te positioneren. Het vastklemmen van die kalibers op het model zorgt ervoor dat er geen (of toch slechts een minieme) nauwkeurigheidsfout kan optreden.